9年级上册数学 2.3 确定圆的条件 逐字稿-2,953字
师:今天我们学习的课题是 2.3 确定圆的条件。一位考古学家在长沙马王堆汉墓挖掘时,发现一圆形瓷器碎片。大家想一想,要确定一个圆,必须具备几个条件?通过 2.1 节的学习,我们知道圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。那么确定一个圆要有圆心和半径,那这个残圆所在圆的圆心怎么找呢?半径是多少?解决这个问题之前,我们先来做一组实验操作。
思考一:经过一个已知点 A 能确定一个圆吗?大家怎样画这个圆?
生:在平面内任取一个点,以这点为圆心,它到点 A 的距离为半径作圆。
师:通过画图我们可以发现,经过 A 点的圆可以做无数个。
思考二:经过两个已知点 A、B 能确定一个圆吗?大家怎样画这个圆?我们可以先初步构建模型,圆上的点到圆心的距离都等于半径。也就是说圆心到 A、B 的距离相等,那么圆心应在线段 AB 的垂直平分线上。我们只要在线段 AB 的垂直平分线上任意取一点为圆心,这点到 A 点的距离为半径作圆。通过画图我们可以发现,经过两个已知点 A、B 同样可以做无数个圆。它们的圆心都在线段 AB 的中垂线上。
思考三:经过 A、B、C 三点能不能做圆?如果能,可以做多少个圆?圆心在什么位置?如果不能,请说明理由。
如图所示,A、B、C 三点不在一条直线上。通过前面两个操作,我们可以想到圆心到 A、B、C 的距离相等。圆心应在线段 AB 的垂直平分线 a 上,又在线段 AC 的垂直平分线 b 上。a 与 b 相交于点 O,所以 OA = OB = OC。那么以点 O 为圆心,OB 为半径的圆,经过 A、B、C 三点。又因为 a 与 b 相交只有一个交点,所以经过 A、B、C 三点的圆有且只有一个。
如果 A、B、C 三点在同一条直线上,那么 AB 的垂直平分线、BC 的垂直平分线互相平行,它们没有交点,不能做出过 A、B、C 三点的圆。
总结如下,经过不在同一条直线上的三个点,可以确定一个圆。
如图所示,经过三角形 A、B、C 各个顶点的圆叫三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形。如图,圆 O 是三角形 ABC 的外接圆,三角形 ABC 是圆 O 的内接三角形,点 O 是三角形 ABC 的外心,外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,它到三角形的三个顶点的距离相等。
活动二:同学们,通过活动一的操作经验,现在你能用直尺和圆规作三角形 ABC 的外接圆吗?我们知道三角形 ABC 的外接圆的圆心为三边中垂线的交点,那么我们只要利用圆规作线段 AB 的垂直平分线 MN,作线段 AC 的垂直平分线 EF,交 MN 于点 O。连接 OB,以 O 为圆心,OB 为半径作圆,圆 O 就是所求作的圆。
现在请同学们拿出纸笔,作出下列三角形的外接圆,通过作图观察比较这三个三角形外心的位置,你有何发现?
生:通过作图我们可以发现,锐角三角形的外心在三角形的内部,钝角三角形的外心在三角形的外部,直角三角形的外心在斜边上,这个点为斜边的中点。
师:例题讲解,例一,如图,在四边形 ABCD 中,∠A = ∠C = 90°,经过 A、B、D 三点作圆 O,点 C 在圆 O 上吗?试说明理由。
通过前面的学习经验,我们可以知道三角形 ABD 为直角三角形,它的外接圆心为斜边 BD 的中点。连接 OC,三角形 CDB 为直角三角形,通过直角三角形斜边上中线等于斜边的一半可得 OC = 1/2 BD,即 OC = OB = OD。所以 C 点在以点 O 为圆心,OA 为半径的圆上。这时我们来观察图形,A、B、C、D 四点共圆。